Sciences physiques et chimiques en laboratoire (STL) · Terminale · Chimie et développement durable
Acides, bases et titrages pH-métriques
Le pKa lit la courbe de pH.
En bref
Un acide faible ne se dissocie qu’en partie dans l’eau : sa constante d’acidité dit jusqu’où.
Un acide faible ne se dissocie qu’en partie dans l’eau : sa constante d’acidité dit jusqu’où. C’est elle qui explique l’allure d’une courbe de titrage.
Constante d’acidité
Pour AH + H₂O ⇌ A⁻ + H₃O⁺ :
Ka = [A⁻] × [H₃O⁺] / [AH] et pKa = − log Ka
- Plus le pKa est petit, plus l’acide est fort.
- Le coefficient de dissociation α = [A⁻] / c est d’autant plus grand que le pKa est petit et que la solution est diluée.
Henderson-Hasselbalch
En passant au logarithme :
pH = pKa + log ( [A⁻] / [AH] )
| pH | Espèce prédominante |
|---|---|
| pH < pKa | la forme acide AH |
| pH = pKa | [AH] = [A⁻] |
| pH > pKa | la forme basique A⁻ |
Une solution tampon (mélange AH/A⁻ en quantités voisines) a un pH proche du pKa et varie peu par ajout modéré d’acide, de base ou par dilution.
Estimer un pH
| Solution | pH |
|---|---|
| acide fort, concentration c | pH = − log c |
| base forte, concentration c | pH = 14 + log c (à 25 °C) |
| tampon équimolaire | pH ≈ pKa |
Le titrage pH-métrique
- On verse la solution titrante et on relève le pH après chaque ajout.
- L’équivalence est atteinte quand les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques : n(titré) initial = n(titrant) versé (réaction mole à mole).
- On repère V_E au saut de pH, par la méthode des tangentes ou au maximum de la dérivée dpH/dV (tableur).
- Pour un acide faible titré par une base forte, à la demi-équivalence pH = pKa : on lit ainsi une valeur approchée du pKa.
- Un indicateur coloré convient si sa zone de virage contient le pH à l’équivalence.
Titrage direct ou indirect
- Direct : le réactif titrant réagit avec l’espèce à doser.
- Indirect : on fait réagir l’espèce avec un excès connu d’un réactif, puis on titre ce qui reste. La quantité dosée est la différence.
Polyacides
Un diacide (acide phosphorique, acide citrique) présente plusieurs sauts. Le diagramme de distribution des espèces aide à savoir quelle réaction a lieu dans chaque zone de la courbe.
Exemple travaillé
10,0 mL d’acide éthanoïque (pKa = 4,8) titrés par la soude à 0,100 mol/L : V_E = 15,0 mL.
- c(acide) = 0,100 × 15,0 / 10,0 = 0,150 mol/L.
- À 7,5 mL, pH ≈ 4,8.
- Le pH à l’équivalence est basique (≈ 8,7) : on choisit la phénolphtaléine (virage 8,2 – 10), pas l’hélianthine.
La demi-équivalence donne le pKa seulement pour un acide faible (ou une base faible) : pour un acide fort, cette lecture n’a pas de sens.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Entre deux acides faibles, le plus fort est celui qui a…
2.La relation de Henderson-Hasselbalch s’écrit…
3.À pH = 6, pour un couple de pKa 4,8, l’espèce prédominante est…
4.Le pH d’une solution d’acide chlorhydrique à 1,0 × 10⁻² mol/L vaut…
5.Le pH d’une solution de soude à 1,0 × 10⁻³ mol/L vaut (25 °C)…
6.Diluer une solution d’acide faible fait…
0 / 6 questions
Dans l’app, ce chapitre a son quiz complet, chronométré, et tes erreurs reviennent au bon moment pour ne plus les refaire.
La fiche de révision, sur une page
Tout « Acides et titrages » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
